可控硅的工作原理(帶圖)

1、可控硅的工作原理（帶圖）可控硅的工作原理（帶圖）可控硅是可控硅整流器的簡(jiǎn)稱。它是由三個(gè)PN結(jié)四層結(jié)構(gòu)硅芯片和三個(gè)電極組成的半導(dǎo)體器件。圖3-29是它的結(jié)構(gòu)、外形和圖形符號(hào)。證馭禰軻軽噩的蛾妄犍秒啊蛻可控硅的三個(gè)電極分別叫陽(yáng)極（A）、陰極（K）和控制極（G）。當(dāng)器件的陽(yáng)極接負(fù)電位（相對(duì)陰極而言）時(shí)，從符號(hào)圖上可以看出PN結(jié)處于反向，具有類似二極管的反向特性。當(dāng)器件的陽(yáng)極上加正電位時(shí)（若控制極不接任何電壓），在一定的電壓范圍內(nèi)，器件仍處于阻抗很高的關(guān)閉狀態(tài)。但當(dāng)正電壓大于某個(gè)電壓（稱為轉(zhuǎn)折電壓）時(shí)，器件迅速轉(zhuǎn)變到低阻通導(dǎo)狀態(tài)。加在可控硅陽(yáng)極和陰極間的電壓低于轉(zhuǎn)折電壓時(shí)，器件處于關(guān)閉狀態(tài)。此時(shí)如果在

2、控制極上加有適當(dāng)大小的正電壓（對(duì)陰極），則可控硅可迅速被激發(fā)而變?yōu)閷?dǎo)通狀態(tài)?？煽毓枰坏?dǎo)通，控制極便失去其控制作用。就是說，導(dǎo)通后撤去柵極電壓可控硅仍導(dǎo)通，只有使器件中的電流減到低于某個(gè)數(shù)值或陰極與陽(yáng)極之間電壓減小到零或負(fù)值時(shí)，器件才可恢復(fù)到關(guān)閉狀態(tài)。圖3-30是可控硅的伏安特性曲線。=n-圖中曲線I為正向阻斷特性。無控制極信號(hào)時(shí)，可控硅正向?qū)妷簽檎蜣D(zhuǎn)折電壓（UB0）；當(dāng)有控制極信號(hào)時(shí)，正向轉(zhuǎn)折電壓會(huì)下降（即可以在較低正向電壓下導(dǎo)通），轉(zhuǎn)折電壓隨控制極電流的增大而減小。當(dāng)控制極電流大到一定程度時(shí)，就不再出現(xiàn)正向阻斷狀態(tài)了。曲線II為導(dǎo)通工作特性?？煽毓鑼?dǎo)通后內(nèi)阻很小，管子本身壓降很低，外

3、加電壓幾乎全部降在外電路負(fù)載上，并流過比較大的負(fù)載電流，特性曲線與二極管正向?qū)ㄌ匦韵嗨?。若?yáng)極電壓減?。ɑ蜇?fù)載電阻增加），致使陽(yáng)極電流小于維持電流IH時(shí)，可控硅從導(dǎo)通狀態(tài)立即轉(zhuǎn)為正向阻斷狀態(tài)，回到曲線I狀態(tài)。曲線I為反向阻斷特性。當(dāng)器件的陽(yáng)極加以反向電壓時(shí)，盡管電壓較高，但可控硅不會(huì)導(dǎo)通（只有很小的漏電流）。只有反向電壓達(dá)到擊穿電壓時(shí)，電流才突然增大，若不加限制器件就會(huì)燒毀。正常工作時(shí)，外加電壓要小于反向擊穿電壓才能保證器件安全可靠地工作?？煽毓璧闹匾攸c(diǎn)是：只要控制極中通以幾毫安至幾十毫安的電流就可以觸發(fā)器件導(dǎo)通，器件中就可以通過較大的電流。利用這種特性可用于整流、開關(guān)、變頻、交直流變換、

4、電機(jī)調(diào)速、調(diào)溫、調(diào)光及其它自動(dòng)控制電路中。二、可控硅的主要技術(shù)參數(shù)1正向阻斷峰值電壓(VpFu)是指在控制極開路及正向阻斷條件下，可以重復(fù)加在器件上的正向電壓的峰值。此電壓規(guī)定為正向轉(zhuǎn)折電壓值的80%。反向阻斷峰值電壓(VPRU)它是指在控制極斷路和額定結(jié)溫度下，可以重復(fù)加在器件上的反向電壓的峰值。此電壓規(guī)定為最高反向測(cè)試電壓值的80%。額定正向平均電流(lF)在環(huán)境溫度為+40C時(shí)，器件導(dǎo)通(標(biāo)準(zhǔn)散熱條件)可連續(xù)通過工頻(即指供電網(wǎng)供給的電源頻率.一般為50Hz或60Hz,我國(guó)規(guī)定為50Hz)正弦半波電流的平均值。正向平均壓降(UF)在規(guī)定的條件下，器件通以額定正向平均電流時(shí)，在陽(yáng)極與陰極之

5、間電壓降的平均值。維持電流(lH)在控制極斷開時(shí)，器件保持導(dǎo)通狀態(tài)所必需的最小正向電流?？刂茦O觸發(fā)電流(lg)陽(yáng)極與陰極之間加直流6V電壓時(shí)，使可控硅完全導(dǎo)通所必需的最小控制極直流電流?？刂茦O觸發(fā)電壓(Ug)是指從阻斷轉(zhuǎn)變?yōu)閷?dǎo)通狀態(tài)時(shí)控制極上所加的最小直流電壓。普通小功率可控硅參數(shù)見表3-10。表3-10普通小功率可控硅參數(shù)型號(hào)額定正向平均電流(A)正向阻斷峰值電壓(V)反向阻斷峰值電壓(V)最大正向平均壓降(V)維持電流(mA)控制極觸發(fā)電壓(V)控制極電流(mA)控制極最大允許正向電壓(V)3CT113030003030001.2202.520103CT553030003030001.24

6、03.550103CT10103030003030001.2603.570103CT20203030003030001.2603.5iTG25C&C-25600-SanReQ6015L-15600-TENOR.Q6025L-25eoo-TRIACSTECCORQ6035L-35600-TECCOkQ8040K7斗0800-TECCOR2N6344ATO-220126001.1圖丸IT(RMS)(A)平均電疣VRRMg反向童復(fù)嵯便電壓IGT門換斛發(fā)電流IH(mA)鑼持電硫VT(V)門極觸發(fā)電壓SCRS單向可控旌TRIACS戲向可控硅引腳團(tuán):圖二DPAK圖壬7p1Cathode.:.1tfij-i-ESt：hl|AnodeGate圖四團(tuán)十罔十